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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nähfadens für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument sowie einen Nähfaden für ein solches Wert- und/oder Sicherheitsdokument als auch ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument.
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Aus der
DE 10 2008 023 411 B1 ist ein buchartiges Wert- und/oder Sicherheitsdokument bekannt, bei welchem mehrere Datenseiten mit einem Bucheinband durch eine Naht verbunden werden. Zur Bildung der Naht wird zumindest ein Faden eingesetzt. Dieser zumindest eine die Naht bildende Faden weist eine elektrisch leitfähige Faser sowie einen Kern aus einem Material mit einer hochschmelzenden Temperatur und einer den Kern zumindest teilweise umgebenden Beschichtung mit einer niedrig schmelzenden Temperatur auf. Dadurch kann eine Verklebung des Fadens im Bereich der Naht und gleichzeitig durch die elektrisch leitfähige Faser eine Sicherheitsüberprüfung erfolgen.
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Aus der
WO 2005/115767 A1 ist des Weiteren ein buchartiges Wert- und/oder Sicherheitsdokument bekannt, bei dem mehrere Datenseiten mittels einer Naht aneinander befestigt sind. Zur Herstellung der Naht wird ein Nähfaden verwendet, der mit einem oder mehreren manuell oder maschinell detektierbaren Materialien versehen ist. Als ein derartiges Material kann ein nach einer Anregung mit elektromagnetischer Strahlung in verschiedenen Bereichen des Spektrums des elektromagnetischen Strahls fluoreszierendes oder phosphoreszierendes Material verwendet werden, welches in Form von Pigmenten vorliegt. Ferner können Melierfasern, magnetische oder elektrische leitende Materialien vorgesehen sein. Solche Materialien werden bei der Herstellung des Nähfadens im Material des Fadens angeordnet und können als Sicherheitsmerkmal dienen. Solche Sicherheitsmerkmale werden nachträglich in den Nähfaden ein- oder aufgebracht. Diese sind anfällig dafür, dass diese beim Gebrauch oder beim Einwirken von äußeren Umwelteinflüssen geschwächt oder verloren gehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Nähfäden sowie einen Nähfaden für Wert- und/oder Sicherheitsdokumente als auch ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument vorzuschlagen, wodurch die Anforderungen an die Gebrauchsfähigkeit des Nähfadens und die Beibehaltung der Sicherheitsmerkmale über die Lebensdauer des Nähfadens hoch ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Alternative der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Nähfadens gelöst, bei dem eine Grundpolymermatrix sowie zumindest ein Masterbatch bereitgestellt werden, welches eine hohe Konzentration von Sicherheitspigmenten umfasst und bei dem die Grundpolymermatrix und das zumindest eine Masterbatch gemischt und plastifiziert werden und bei dem die plastifizierte Kunststoffmasse extrudiert und ein oder mehrere Filamente zur Bildung des Nähfadens hergestellt werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Nähfadens werden eine Grundpolymerlösung sowie zumindest ein Masterbatch bereitgestellt, welches eine hohe Konzentration von Sicherheitspigmenten aufweist und die Polymerlösung und zumindest ein Masterbatch zu einer Basislösung gemischt und gerührt werden und bei dem aus der Basislösung mittels einer Spinnvorrichtung zumindest ein oder mehrere Filamente hergestellt werden.
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Bei beiden alternativen Verfahren zur Herstellung von dem Nähfaden ist der Vorteil gegeben, dass bereits vor der Herstellung von Filamenten zur Bildung des Nähfadens ein Einbringen der Sicherheitspigmente in die Grundpolymermatrix oder Grundpolymerlösung gegeben ist, sodass diese quasi von einem Schutzmantel der Grundpolymermatrix oder Grundpolymerlösung umgeben und somit eingebettet sind. Dadurch kann ein hochwertiger Nähfaden geschafft werden, bei dem die Gefahr des Verlustes des oder der Sicherheitsmerkmale im Laufe des Gebrauchs erheblich reduziert oder verhindert ist.
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Bevorzugt werden als Sicherheitspigment UV-Pigmente, IR-Pigmente, Up-and-down-Conversion-Pigmente und/oder magnetische Farbpartikel beigemischt. Auch können Pigmente mit spezifischem Fingerprint beigemischt werden, wie beispielsweise Innosec Colour CX, die forensisch auslesbar sind.
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Des Weiteren können die Sicherheitspigmente in Form des vorgefertigten Masterbatches bereitgestellt werden. Dabei können verschiedene Konzentrationen in den Masterbatches bereitgestellt werden, sodass eine einfache und schnelle anwendungsspezifische Herstellung des Nähfadens erfolgen kann.
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Des Weiteren werden mehrere Masterbatches mit verschiedenen Konzentrationen von Sicherheitspigmenten bereitgestellt. Dadurch können beispielsweise je nach Sicherheitsanforderung oder Länderspezifikation ein oder mehrere verschiedene Sicherheitspigmente miteinander kombiniert werden, um jeweils einen charakteristischen Nähfaden auszugestalten. Vorzugsweise ist der Anteil der Masterbatches, bezogen auf die gesamte Kunststoffmasse für die Herstellung der Filamente, kleiner als 30 %.
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Eine weitere alternative Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass mehrere Masterbatches mit einer Kombination aus verschiedenen Sicherheitspigmenten angereichert und bereitgestellt werden. Somit kann eine vorgefertigte Mischung von Sicherheitspigmenten in einem Masterbatch den Herstellungsprozess vereinfachen.
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Vorteilhafterweise können ein oder mehrere Farbpigmente, insbesondere verschiedene Farbpigmente, in das Masterbatch eingebracht werden. Bei beispielsweise einem dreiadrigen Nähfaden können ein oder mehrere Filamente, die eine Ader bilden, einen ersten Farbton aufweisen, wobei die zweite und die dritte Ader jeweils einen weiteren davon abweichenden Farbton aufweisen können.
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Alternativ können ein oder mehrere Farbpigmente, insbesondere verschiedene Farbpigmente, auch in der Grundpolymermatrix oder Grundpolymerlösung bereits eingebracht und bereitgestellt werden.
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Zur Herstellung von Filamenten für den Nähfaden ist bevorzugt eine Grundpolymermatrix oder die Grundpolymerlösung zu einem thermoplastischen Kunststoff, wie beispielswiese Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Polystyrol, Polypropylen oder Polyethylen, vorgesehen.
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Des Weiteren kann die Grundpolymermatrix und/oder zumindest ein Masterbatch als Pellets oder Granulat bereitgestellt werden, welche gemischt und anschließend zu einer Kunststoffmasse plastifiziert werden, um die Filamente herzustellen.
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Der Nähfaden besteht bevorzugt aus zwei oder mehreren Adern. Diese Adern sind vorzugsweise verdrillt. Insbesondere besteht jede Ader aus mehreren Filamenten, das heißt, die Filamente sind miteinander verzwirnt und bilden ein sogenanntes Multifilament. Dadurch kann ein Nähfaden mit mehreren verschiedenen Sicherheitsmerkmalen hergestellt werden.
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Bevorzugt wird die zumindest eine Ader aus Filamenten gebildet, welche dieselbe Farbe aufweisen und aus demselben Material hergestellt sind. Dadurch kann eine feste und farblich in sich einheitliche Ader hergestellt werden. Diese kann wiederum von den weiteren Adern, die miteinander zur Bildung des Nähfadens verdrillt sind, abweichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Nähfadens ist vorgesehen, dass zumindest eine Ader eine unter UV-Licht sichtbare Farbe enthält und zumindest eine weitere Ader eine sehr ähnliche oder gleiche visuell sichtbare Farbe oder eine konträre visuell sichtbare Farbe aufweist. Dadurch kann eine spezifische aufeinander abgestimmte Anordnung der Adern zur Bildung des Nähfadens ermöglicht sein.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch einen Nähfaden gelöst, der nach einem der vorbeschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens hergestellt ist.
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Der Nähfaden umfasst ein oder mehrere Filamente, die vorzugsweise miteinander verzwirnt oder verdrillt sind. Das zumindest eine Filament umfasst eine Grundpolymermatrix oder eine Grundpolymerlösung mit einer hohen Konzentration an Sicherheitsmerkmalen. Dieser Grundpolymermatrix oder Grundpolymerlösung ist ein Masterbatch beigemischt. Dieser Masterbatch kann in verschiedenen Konzentrationen mit Sicherheitspigmenten und/oder Sicherheitsmerkmalen bereitgestellt werden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, insbesondere ein buchartiges Wert- und/oder Sicherheitsdokument, gelöst, welches einen Bucheinband und einen Buchblock umfasst, der eine Datenseite und zumindest eine Innenseite oder eine Datenseite und einen Vorsatz oder eine Datenseite, zumindest eine Innenseite und einen Vorsatz umfasst, wobei die Datenseite und die zumindest eine Innenseite oder die Datenseite und der Vorsatz mit einem Nähfaden zu einem Buchblock verbunden sind, wobei der Nähfaden aus einem oder mehreren Filamenten gebildet ist, und das zumindest eine Filament eine Grundpolymermatrix oder eine Grundpolymerlösung mit einer hohen Konzentration von Sicherheitsmerkmalen umfasst, welcher ein Masterbatch beigemischt ist. Bevorzugt kann ein solcher Nähfaden nach einem oder mehreren der vorbeschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Sicherheitsdokumentes mit einer Datenseite und Innenseite, die durch eine Naht miteinander verbunden sind,
- 2 eine schematische Ansicht auf die Datenseite des Sicherheitsdokumentes gemäß 1,
- 3 eine schematische Schnittansicht eines Nähfadens, und
- 4 eine schematische Ansicht eines Filaments zur Bildung des Nähfadens gemäß 3.
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In 1 ist ein buchartiges Dokument 11, insbesondere Sicherheitsdokument, perspektivisch dargestellt. Bei diesem buchartigen Dokument 11 handelt es sich beispielsweise um ein Identifikationsdokument wie einen Reisepass. Das Dokument 11 umfasst beispielsweise einen Bucheinband 12. Auf einer Innenseite des Bucheinbandes 12 kann ein Vorsatz 14 vorgesehen sein, der am Bucheinband 12 befestigt ist. Über eine Naht 16 sind eine Datenseite 17 und eine oder mehrere Innenseiten 18 miteinander zu einem Buchblock 15 verbunden. Sofern ein Bucheinband 12 und insbesondere der Vorsatz 14 vorgesehen sind, kann dieser Vorsatz 14 oder dieser Vorsatz 14 zusammen mit dem Bucheinband 12 auch mit der Naht 16 zum Buchblock 15 verbunden werden. Die Innenseiten 18 des buchartigen Dokuments 11 können beispielsweise zur Aufnahme von Visa, Stempeln oder sonstigen Eintragungen dienen. Die Datenseite 17 besteht aus einem Datenträger 20 und einer daran befestigten Lasche 23. Die Datenseite 17, insbesondere der Datenträger 20, kann beispielsweise gemäß dem ICAO-Standard, insbesondere gemäß ICAO Doc 9303, siebte Auflage, ausgebildet sein und ein Bild 19 des Dokumenteninhabers, eine OCR-lesbare ICAO-Zone 21 (auch „Maschinenlesbare Zone“ oder englisch „Machine Readable Zone“, MRZ, genannt) sowie weitere Personalisierdaten 22 umfassen. Die Personalisierdaten 22 sind innerhalb des Datenträgers 20 vorgesehen. Die Lasche 23 des Datenträgers 20 erstreckt sich über die Naht 16 hinweg. Diese Lasche 23 umfasst auch einen Nahtbereich, in dem die Naht 16 gebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann zur Naht 16 noch eine Klebe- und/oder Schweißverbindung vorgesehen sein, um die Lasche 23 in das buchartige Dokument 11, insbesondere den Buchblock 15, einzubinden.
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In 2 ist schematisch eine Seitenansicht auf die Datenseite 17 dargestellt. Der Datenträger 20 kann beispielsweise ein Transpondermodul 24 umfassen, welches aus einem IC-Chip 25 sowie einer Antenne 26 besteht. Darüber hinaus oder alternativ können weitere elektronische und/oder sonstige Sicherheitselemente, insbesondere diffraktive Sicherheitselemente, ein- und/oder aufgebracht werden.
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Die Lasche
23 ist unter Bildung eines Überlappungsbereichs
30 mit dem Datenträger
20 verbunden. Die Lasche
23 besteht aus einem textilen Bandmaterial, welches vorzugsweise durch Schweißen mit einer äußersten Schicht oder Lage des Datenträgers
20 verbunden ist. Hinsichtlich der Anbindung der Lasche
23 des textilen bandförmigen Material für die Lasche
23 als auch des Datenträgers
20 sowie dem Aufbau des Datenträgers
20 wird vollumfänglich auf die
DE 10 2012 213 913 A1 Bezug genommen.
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Die Lasche 23 weist einen über eine Längskante 33 des Datenträgers 20 hinausragenden Bereich 31 auf. Innerhalb diesem hinausragenden Bereich 31 folgt die Anbindung der Datenseite 17 zu den Innenseiten 18 für einen Buchblock 15. In diesem herausragenden Bereich 31 kann auch die Naht 16 eingebracht werden.
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Bevorzugt wird als Bandmaterial ein textiles Bandmaterial, wie beispielsweise ein Gewebe, Gewirke, Gestrick, ein Filz oder Vlies, vorzugsweise aus einem oder mehreren Garnmaterialien, eingesetzt. Als Materialien für die Lasche 23 werden bevorzugt textile Materialien eingesetzt, die vorzugsweise ganz oder teilweise aus Kunststoff (Polymer) gebildet sind. Bevorzugt werden Garne auf Basis von Polyestern (PA), Polyurethan (TPU), Polyamiden (PA) und Acrylaten eingesetzt. Das Material kann bevorzugt zumindest teilweise aus Polyester gebildet sein. Die Schmelztemperatur der Lasche 23 ist bevorzugt deutlich höher als die des Datenträgers 20, damit beim Schweißvorgang die Festigkeitseigenschaften des Laschenmaterials weitestgehend erhalten bleiben. Außerdem kann das textile Material teilweise aus Baumwolle bestehen. Beispielsweise kann auch eine Baumwoll-Polymer-Mischung, insbesondere eine Baumwoll-Polyester-Mischung, eingesetzt werden. Des Weiteren kann die Lasche aus wenigstens zwei verschiedenen Materialien (Mischgewebe) gebildet werden, von denen eine beim Verschweißen der Lasche an den Datenträger anschmilzt und sich das andere Material beim Schweißvorgang mit dem Datenträger nicht verbindet. Als Laschenmaterialien werden bevorzugt gewebte Materialien, bestehend aus monofilen Garnen, verwendet.
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Weiterhin wird der Datenträger 20 bevorzugt aus einer oder mehreren Schichten gebildet und die eine oder die mehreren Schichten aus einem oder mehreren Materialien aus Kunststoff zur Bildung eines Datenträgers 20 oder eines Datenträgers im Laminatverbund verwendet. Dadurch kann insbesondere ein gutes Anbinden des Bandmaterials zur Bildung an dem Datenträger 20 ermöglicht sein. Beispielsweise kann ein Verschweißen erfolgen, wodurch zumindest ein Verkrallen des bevorzugt textilen Bandmaterials mit dem Datenträger 20 ermöglicht wird. Bevorzugt ist der Datenträger aus einem Polycarbonat oder aus einem Polycarbonat-Derivat gebildet. Des Weiteren können zur Bildung des Datenträgers weitere Kunststoffe vorgesehen sein, insbesondere Bisphenol-A-Polycarbonat, Carboxy-modifiziertes PC, Polyethylenterephthalat (PET), dessen Derivate, wie glykolmodifiziertes PET (PETG), Carboxy-modifiziertes PET, Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastisches Elastomer (TPE), insbesondere thermoplastisches Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und/oder deren Derivate oder aus Papier und/oder Pappe oder aus Mischungen der vorgenannten Materialien. Das Material für den Datenträger ist bevorzugt zumindest teilweise aus Polycarbonat oder aus einem Polycarbonat-Derivat gebildet.
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In 3 ist eine schematische Schnittansicht eines Nähfadens 32 zur Bildung der Naht 16 dargestellt. Der Nähfaden 32 ist mehradrig ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel umfasst der Nähfaden 32 drei Adern 34. Alternativ kann auch nur eine Ader, zwei oder eine Vielzahl von Adern vorgesehen sein. Jede Ader 34 besteht aus mehreren Filamenten 35, die miteinander verzwirnt oder verdrillt sind, um die Ader 34 zu bilden. Die Adern 34 wiederum sind zueinander verdrillt, um den Nähfaden 32 zu bilden.
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In 4 ist beispielsweise ein Filament 35 dargestellt. Dieses Filament 35 besteht aus einer Polymermatrix beziehungsweise einer Kunststoffmasse 36, die einen Grundkörper des Filaments 35 bildet. Diese Kunststoffmasse 36 wird aus einer Grundpolymermatrix und zumindest einem Masterbatch gebildet.
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Die Grundpolymermatrix enthält beispielsweise einen thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Polystyrol, Polypropylen oder Polyethylen. Diese Grundpolymermatrix kann beispielsweise eingebettete Farbpigmente 37 umfassen.
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Das Masterbatch enthält vorzugsweise einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Polystyrol, Polypropylen oder Polyethylen. Vorzugsweise sind in diesem Masterbatch Sicherheitspigmente in einer hohen Konzentration vorgesehen. Solche Sicherheitspigmente 38 können in Form von UV-Pigmenten, IR-Pigmenten, Up-and-down-Conversion-Pigmenten, Pigmenten mit spezifischem Fingerprint und/oder magnetischen Farbpigmenten beigemischt sein. Auch können die Farbpigmente 37 in einem Masterbatch enthalten sein.
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Nach der Mischung des zumindest einen Masterbatches von der Grundpolymermatrix wird eine plastifizierte Kunststoffmasse gebildet, welche zur Extrusion von Filamenten 35 dient. Durch dieses Verfahren zur Herstellung von Filamenten 35, bei welchem in der Kunststoffmasse bereits vor dem Extrudieren der Filamente 35 die Sicherheitspigmente beziehungsweise Sicherheitsmerkmale und/oder Farbpigmente eingebracht sind, kann eine erhöhte Beständigkeit des Filaments 35 über die Lebensdauer gegeben sein. Da die Sicherheitsmerkmale, Sicherheitspigmente und/oder Farbpigmente vor dem Herstellen des Filaments 35 in die Kunststoffmasse eingebracht worden sind, lagern sich diese Sicherheitspigmente, Sicherheitsmerkmale und/oder Farbpigmente innerhalb der äußeren Oberfläche des Filaments ein, wodurch diese Sicherheitspigmente, Sicherheitsmerkmale und/oder Farbpigmente besonders gut vor äußeren Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Abrieb, Schmutz, Salzwasser, Wasch- und Lösungsmittel oder dergleichen, geschützt sind.
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Der Aufbau eines Nähfadens 32 mit Filamenten 35, die die Ader 34 bilden, kann mannigfaltig sein. Der in 3 dargestellte Nähfaden 32 ist bevorzugt als dreiadriger Nähfaden 32 ausgebildet. Jede Ader 34 kann Filamente 35 in jeweils einer Farbe umfassen, sodass die drei Adern beispielsweise die Farben der Nation wiedergeben, für welche das Wert- und/oder Sicherheitsdokument hergestellt wird.
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Ein solcher Nähfaden 32 ermöglicht auch, dass darin spezifische Sicherheitsmerkmale, wie beispielsweise Features Level 1 bis 3, eingebracht werden können. Unter Level 1 werden Sicherheitsmerkmale verstanden, die ohne zusätzliche Geräte zu erkennen sind. Unter Level 2 werden Sicherheitsmerkmale verstanden, die mit einfachen Geräten, wie beispielsweise einer UV-Lampe oder dergleichen, erfasst werden können. Unter Level 3 werde Sicherheitsmerkmale verstanden, die nur forensisch, beispielsweise in Labors, auslesbar sind.
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Das vorbeschriebene Verfahren zur Herstellung eines Nähfadens aus einer Grundpolymermatrix mit zumindest einem Masterbatch gilt analog auch für eine Grundpolymerlösung mit zumindest einem Masterbatch. Lediglich abweichend davon ist, dass die Grundpolymerlösung und das zumindest eine Masterbatch, welches auch als Lösung vorliegt, zu einer Basislösung gemischt werden. Anschließend kann diese Basislösung mittels einer Spinnvorrichtung zu Filamenten verarbeitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 11.
- Buchartiges Dokument
- 12.
- Bucheinband
- 14.
- Vorsatz
- 15.
- Buchblock
- 16.
- Naht
- 17.
- Datenseite
- 18.
- Innenseite
- 19.
- Bild
- 20.
- Datenträger
- 21.
- Maschinenlesbarer Bereich
- 22.
- Personalisierdaten
- 23.
- Lasche
- 24.
- Transpondermodul
- 25.
- IC-Chip
- 26.
- Antenne
- 30.
- Überlappungsbereich
- 31.
- Herausragender Bereich
- 32.
- Nähfaden
- 34.
- Ader
- 33.
- Längskante
- 35.
- Filament
- 36.
- Kunststoffmasse
- 37.
- Farbpigment
- 38.
- Sicherheitspigment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008023411 B1 [0002]
- WO 2005/115767 A1 [0003]
- DE 102012213913 A1 [0025]
